ANLISIS DE MECANISMOS DE CUATRO BARRAS
INTRODUCCIN
Se denomina mecanismo articulado plano, aquel en el cual todas
las trayectorias
recorridas, por cualquiera de los puntos de los elementos que
componen el mecanismo,
estn contenidas en un mismo plano (a nivel prctico, en planos
paralelos).
Este ejercicio prctico trata sobre los mecanismos articulados
planos,
centrndose, principalmente, en el cuadriltero articulado
plano.
La prctica consta de dos partes: una primera, donde se efecta la
clasificacin
de los mecanismos planos de cuatro barras; y una segunda parte
en la cual se realizar el
estudio cinemtico preliminar de un mecanismo.
Se seguirn los siguientes puntos:
Se realizar un estudio clasificatorio de los mecanismos
articulados de cuatro barras, mediante la ley de Grashof. Se
efectuarn una serie de ejemplos de
aplicacin de dicho teorema.
Se aplicarn los conocimientos de determinacin de centros de
rotacin, ya adquiridos, para hallar los centros instantneos de
rotacin de cierto
mecanismo.
CLASIFICACIN DE LOS MECANISMOS DE CUATRO BARRAS
Los mecanismos articulados de cuatro barras, atendiendo a si
alguno de sus
elementos puede efectuar una rotacin completa, se pueden
clasificar en dos categoras:
CLASE I: Al menos una de las barras del mecanismo puede realizar
una rotacin
completa (mecanismos de manivela).
CLASE II: Ninguna de las barras del mecanismo puede realizar una
rotacin
completa (mecanismos de balancn).
El teorema de Grashof proporciona un medio para averiguar la
clase a la que
pertenece un mecanismo articulado de cuatro barras, con slo
conocer sus dimensiones
y disposicin. Si un cuadriltero no cumple dicho teorema
pertenece a la clase II.
Definicin del teorema de Grashof : En un cuadriltero articulado,
al menos
una de sus barras actuar como manivela, en alguna de las
disposiciones posibles, si se
verifica que la suma de las longitudes de las barras mayor y
menor es igual o inferior a
la suma de las longitudes de las otras dos.
En un cuadriltero articulado que cumple el teorema de Grashof,
adems:
A) Si el soporte del mecanismo es la barra menor, las dos barras
contiguas a l,
actan de manivelas (mecanismos de doble-manivela). Clase I.
B) Si el soporte del mecanismo es una de las barras contiguas a
la menor, la
barra menor acta de manivela y su opuesta de balancn (mecanismos
de
manivela-balancn). Clase I.
C) Cuando un mecanismo no cumple una de las condiciones
anteriores (A o B),
las dos barras que giran respecto al soporte, se comportan como
balancines
(mecanismos de doble-balancn). Clase II.
D) Paralelogramo articulado: Mecanismo donde cada barra es igual
a su
opuesta (la barra soporte es igual a la biela y la barra
conductora es igual a la
barra conducida). En este tipo de mecanismos las dos barras
contiguas al
soporte son manivelas (mecanismos de doble-manivela).
4
1
3
2
43
2
1
B
A
O4O2 L1
L4
L3
L2
Figura 1.- Representacin de un cuadriltero articulado.
Los cuadrilteros articulados o mecanismos de cuatro barras
(figura 1), en sus
diferentes configuraciones o como base de mecanismos ms
complejos, son
disposiciones muy empleadas en todo tipo de mquinas.
En la figura 2 se muestra la representacin grfica de la maqueta
de un
mecanismo plano de ocho elementos, cuya base la compone un
cuadriltero articulado
( O2O4 , O4B , BA y O2A ).
